KR20180093889A

KR20180093889A - 전자파 흡수체

Info

Publication number: KR20180093889A
Application number: KR1020187013208A
Authority: KR
Inventors: 히로이치 우케이; 다케히로 우이; 가즈토 야마가타; 유키 다케다; 히로노부 마치나가; 유야 기타가와; 가즈아키 사사
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-08-22
Also published as: TW201735766A; EP3267775B1; US20180319138A1; US10701848B2; KR20180093879A; JP6184579B2; US20180332742A1; CN108353521B; EP3267775A1; EP3267775A4; JP2017112373A; TW201740792A; US11145988B2; TWI731007B; CN108353521A; TWI773656B; JP2017199931A

Abstract

높은 분해능을 갖는 레이더에 대하여 이용할 수 있고, 더구나 주파수가 상이한 복수의 레이더를 이용한 경우라도 충분히 대응할 수 있는 전자파 흡수체를 제공하기 위해, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 전자파 흡수체의 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭이 2 ㎓ 이상이도록 하였다.

Description

전자파 흡수체

본 발명은 전자파 장해를 방지하기 위한 전자파 흡수체에 관한 것이다.

최근, 전자파를 정보 통신 매체로 한 이용이 진행되고 있다. 이러한 전자파의 이용으로서는, 예컨대, 자동차의 기술분야에 있어서, 레이더에 의해 장해물을 검지하여 자동으로 브레이크를 걸거나, 주변 차량의 속도나 차간 거리를 측정하여 자기 차량의 속도나 차간 거리를 제어하거나 하는, 충돌 예방 시스템이 있다. 충돌 예방 시스템 등이 정상적으로 동작하기 위해서는, 오인 방지를 위해, 불필요한 전자파(노이즈)를 될 수 있는 한 수신하지 않도록 하는 것이 중요하다. 따라서, 이들의 시스템 등에는, 노이즈를 흡수하는 전자파 흡수체가 이용되는 일이 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조).

그리고, 상기 충돌 예방 시스템 등에 있어서, 보다 높은 검지 성능을 실현하기 위해, 레이더 자체의 성능이 향상되고 있고, 종래의 주파수(24 ㎓)보다 높은 주파수(76.5 ㎓, 79 ㎓)의 레이더의 이용이 진행되고 있기 때문에, 고주파 대역에 있어서 노이즈를 고흡수하는 전자파 흡수체가 요구되고 있다. 또한, 레이더의 분해능을 향상시키기 위해, 사용 주파수의 광대역화(76 ㎓의 경우 1 ㎓, 79 ㎓의 경우 4 ㎓)도 진행되고 있어, 전자파 흡수체에 있어서도 광대역폭에서의 흡수 성능이 요구되고 있다. 그러나, 특허문헌 1, 2에 나타내는 바와 같이, 종래의 전자파 흡수체는, 대상이 되는 주파수 근방의 극히 한정된 범위에 밖에 흡수능을 발휘할 수 없어, 높은 주파수 대역을 커버할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 사용 중의 환경의 변화나 시간 경과에 의해, 전자파 흡수체를 구성하는 재료의 특성이 변화하면, 그에 따라 흡수할 수 있는 주파수(흡수 피크)도 변동할 가능성이 있어, 설정한 주파수에 있어서 충분한 흡수능을 발휘할 수 없는 것이 염려된다. 또한, 레이더의 주파수가 조금이라도 변동하면, 흡수능을 발휘할 수 없게 된다고 하는 문제도 있다.

또한, 상기 충돌 예방 시스템 등에 있어서, 한층 더 높은 정밀도를 실현하기 위해, 주파수가 상이한 복수의 레이더가 병용되는 것이 생각된다. 그러나, 상기한 바와 같이, 통상, 전자파 흡수체의 흡수능은, 대상으로 하는 주파수 근방의 극히 한정된 범위에서 밖에 발휘할 수 없기 때문에, 주파수가 상이한 레이더마다 상이한 전자파 흡수체를 준비할 필요가 있어, 전자파 흡수체의 비용이 높아지며, 다수의 전자파 흡수체를 이용함으로써 총중량이 무거워진다고 하는 문제가 생긴다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성6-120689호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성10-13082호 공보

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 높은 분해능을 갖는 레이더에 대하여 이용할 수 있는, 광대역폭에 있어서 우수한 흡수능을 갖는 전자파 흡수체를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭이 2 ㎓ 이상인 전자파 흡수체를 제1 요지로 한다.

그 중에서도, 상기 제1 요지의 전자파 흡수체 중, 유전체층과, 상기 유전체층의 제1 면에 마련되는 저항층과, 상기 유전체층의 제2 면에 마련되어 상기 저항층보다 낮은 시트 저항을 갖는 도전층을 갖는 전자파 흡수체로서, 상기 유전체층의 비유전율이 1∼10의 범위에 있는 전자파 흡수체를 제2 요지로 하고, 상기 제1 요지의 전자파 흡수체 중, 유전체층과, 상기 유전체층의 편면에 마련되는 도전층을 갖는 전자파 흡수체로서, 상기 유전체층의 비유전율이 1∼10의 범위에 있는 전자파 흡수체를 제3 요지로 한다.

또한, 상기 제2 또는 제3 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 유전체층이 고분자 필름인 전자파 흡수체를 제4 요지로 하고, 상기 제2∼제4 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 유전체층이 발포체인 전자파 흡수체를 제5 요지로 하고, 상기 제2∼제5 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 유전체층이 자성체 및 유전체 중 적어도 한쪽을 함유하는 전자파 흡수체를 제6 요지로 한다. 그리고, 상기 제2, 제4∼제6 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 저항층이 산화인듐주석을 함유하는 전자파 흡수체를 제7 요지로 하고, 상기 제2, 제4∼제7 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 저항층의 시트 저항이 320∼500 Ω/□의 범위로 설정된 전자파 흡수체를 제8 요지로 한다.

또한, 상기 제2∼제8 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 도전층이 산화인듐주석을 함유하는 전자파 흡수체를 제9 요지로 하고, 상기 제2∼제8 요지의 전자파 흡수체 중, 상기 도전층이 알루미늄 및 그 합금 중 적어도 한쪽을 함유하는 전자파 흡수체를 제10 요지로 하고, 상기 제1∼제10 요지의 전자파 흡수체 중, 점착층을 더 구비하고, 상기 점착층이 상기 도전층의 외측에 마련된 전자파 흡수체를 제11 요지로 한다.

본 발명자들은, 분해능이 향상된 레이더의 주파수와 그 파동의 진폭의 관계에 주목하여, 이들의 레이더에 대응할 수 있는 우수한 흡수능을 갖는 전자파 흡수체를 얻는 것을 목적으로 하여 예의 연구를 행하였다. 그 결과, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭을 2 ㎓ 이상인 전자파 흡수체로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 도달하기에 이르렀다.

본 발명의 전자파 흡수체는, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭이 2 ㎓ 이상이고, 넓은 주파수 대역에 있어서 노이즈를 배제할 수 있다.

그 중에서도, 유전체층과, 상기 유전체층의 제1 면에 마련되는 저항층과, 상기 유전체층의 제2 면에 마련되어 상기 저항층보다 낮은 시트 저항을 갖는 도전층을 갖는 전자파 흡수체로서, 상기 유전체층의 비유전율이 1∼10의 범위에 있는 것은, 흡수 대역폭을 넓게 할 수 있는 것 뿐만 아니라, 유전체층을 제어하기 쉬운 두께로 설정할 수 있기 때문에, 전자파 흡수 효과를 보다 균일하게 갖는 전자파 흡수체로 할 수 있다.

또한, 유전체층과, 상기 유전체층의 편면에 마련되는 도전층을 갖는 전자파 흡수체로서, 상기 유전체층의 비유전율이 1∼10의 범위에 있는 것은, 흡수 대역폭을 넓게 할 수 있는 것 뿐만 아니라, 설정 및 제조가 용이하기 때문에, 저비용의 전자파 흡수체를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 하나인 전자파 흡수체의 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 전자파 흡수체에 점착층을 마련한 경우를 설명하는 도면이다.
도 3의 (a), (b)는 모두 도 1에 나타내는 전자파 흡수체의 제조법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태인 전자파 흡수체의 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 전자파 흡수체에 점착층을 마련한 경우를 설명하는 도면이다.
도 6의 (a)∼(f)는 각각 실시예 1∼6의 반사 흡수량을 측정하여, 주파수(㎓)와 반사 흡수량(㏈)의 관계를 나타낸 그래프도이다.
도 7의 (a)∼(f)는 각각 실시예 7∼10 및 비교예 1, 2의 반사 흡수량을 측정하여, 주파수(㎓)와 반사 흡수량(㏈)의 관계를 나타낸 그래프도이다.

다음에, 본 발명의 실시형태에 대해서 자세히 설명한다. 단, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것이 아니다.

본 발명의 전자파 흡수체는, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭을 2 ㎓ 이상 갖고 있는 것이고, 바람직하게는 5 ㎓ 이상, 보다 바람직하게는 10 ㎓ 이상 가지고, 그 상한은, 통상, 30 ㎓이다. 또한, 더욱 바람직하게는 70∼85 ㎓의 주파수 대역에 있어서 2 ㎓ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎓ 이상, 더욱 바람직하게는 10 ㎓ 이상 가지고, 그 상한은, 통상, 30 ㎓이다.

상기 전자파 흡수량 및 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭은, 예컨대, 반사 전력법, 도파관법 등에 따라 측정할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 키컴사 제조 전파 흡수체(전파 흡수 재료)·반사 감쇠량 측정 장치 LAF-26.5B를 이용하여, JIS R 1679(전파 흡수체의 밀리파대에 있어서의 전파 흡수 특성 측정 방법)에 준거하여, 사입사 15°로 샘플에 대하여 전자파를 조사하여 반사 흡수량을 측정하여, 전자파 흡수량으로 하고 있다. 또한, 동측정에 있어서 얻어진 반사 흡수 곡선으로부터, 반사 흡수량이 20 ㏈ 이상이 되는 주파수 대역을 특정하여, 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭으로 하고 있다.

이 구성에 따르면, 높은 주파수의 전자파, 예컨대, 76∼81 ㎓의 주파수 대역 내에 있는 특정 파장의 전자파를 확실하게 배제하는 것이 가능해지기 때문에, 보다 높은 분해능을 갖는 레이더로서, 76∼81 ㎓ 근방의 주파수의 것이 채용된 경우라도, 발생하는 노이즈를 확실하게 배제할 수 있다. 또한, 환경 변화나 경시적 변화에 의해, 전자파 흡수체를 구성하는 재료의 특성에 변화가 생겨, 흡수할 수 있는 주파수(흡수 피크)가 변동한 경우라도, 배제 대상으로 하여 설정된 레이더의 주파수에 있어서 충분한 흡수능을 발휘할 수 있다. 또한, 레이더의 주파수가 변동한 경우라도, 충분한 흡수능을 발휘할 수 있다. 또한, 상기 주파수 근방에 있어서 주파수가 상이한 복수의 레이더를 이용한 경우라도, 복수의 레이더로부터의 노이즈를 확실하게 배제할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이 주파수가 상이한 레이더마다 상이한 성능의 전자파 흡수체를 이용할 필요가 없어져, 저비용을 실현할 수 있다.

본 발명의 전자파 흡수체는, 자성 손실을 이용하는 자성 전자파 흡수체, 유전 손실을 이용하는 유전성 전자파 흡수체, 저항 손실을 이용하는 도전성 전자파 흡수체 및 λ/4형 전자파 흡수체 중 어느 방식의 전자파 흡수체여도 좋지만, 특히 내구성, 경량성, 박막화가 용이한 점에서 λ/4형 전자파 흡수체가 바람직하고, 가공성이 우수한 점에서 자성 전자파 흡수체, 유전성 전자파 흡수체가 바람직하다.

상기 λ/4형 전자파 흡수체인 본 발명의 하나의 실시형태의 전자파 흡수체로서는, 예컨대, 도 1에 나타내는 바와 같이, 저항층(A)과, 유전체층(B)과, 도전층(C)을 이 순서로 가지고, 상기 저항층(A)의 외측과, 도전층(C)의 외측에, 각각 수지층(D₁, D₂)이 마련되어 있는 것을 들 수 있다. 또한, 도 1에 있어서, 각 부분은 모식적으로 나타낸 것이며, 실제의 두께, 크기 등과는 상이하다[이하의 도면에 있어서도 동일함]. 또한, 저항층(A)과, 유전체층(B)과, 도전층(C)의 구성으로 충분히 효과를 나타낼 수 있기 때문에, 수지층(D₁, D₂)은, 임의로 마련된 구성이다.

상기 저항층(A)은, 전자파 흡수체 내부에 전자파를 투과시키는 것이 요구되기 때문에, 공기에 가까운 비유전율을 가지고 있는 것이 바람직하고, 통상, 산화인듐주석(이하 「ITO」라고 함)이 이용된다. 그 중에서도, 비정질 구조가 매우 안정적이며, 고온 다습의 환경 하에 있어서도 저항층(A)의 시트 저항의 변동을 억제할 수 있는 점에서, 20∼40 중량％의 SnO₂, 보다 바람직하게는 25∼35 중량％의 SnO₂를 함유하는 ITO를 주성분으로 하는 것이 바람직하게 이용된다. 또한, 본 발명에 있어서 「주성분으로 한다」란, 그 재료의 특성에 영향을 끼치는 성분의 의미이며, 그 성분의 함유량은, 통상, 재료 전체의 50 질량％ 이상이고, 당연히, 그 성분만으로 이루어지는 것도 포함된다.

또한, 저항층(A)의 시트 저항은 320∼500 Ω/□의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 360∼450 Ω/□의 범위이다. 저항층(A)의 시트 저항이 상기 범위 내이면, 밀리파 레이더나 준밀리파 레이더에 있어서 범용되는 파장(주파)의 전자파를 선택적으로 흡수하기 쉬워지기 때문이다.

그리고, 저항층(A)의 두께는, 15∼100 ㎚의 범위인 것이 바람직하고, 25∼50 ㎚의 범위인 것이 보다 바람직하다. 두께가 지나치게 두꺼워도, 반대로 지나치게 얇아도, 경시적 혹은 환경적 변화가 가해졌을 때의, 시트 저항값의 신뢰성이 저하하는 경향이 보여지기 때문이다.

상기 유전체층(B)은, 흡수의 대상으로 하는 전자파의 파장에 맞추어, 미리 정해진 비유전율을 갖는 수지조성물을, 경화 후에 미리 정해진 두께가 되도록 성형하고, 경화시킴으로써 얻어지는 것이다. 상기 수지 조성물로서는, 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA), 염화비닐, 우레탄, 아크릴, 아크릴우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 실리콘, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 에폭시 등의 합성 수지나, 폴리이소프렌 고무, 폴리스티렌·부타디엔 고무, 폴리부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로니트릴·부타디엔 고무, 부틸 고무, 아크릴 고무, 에틸렌·프로필렌 고무 및 실리콘 고무 등의 합성 고무 재료를 수지 성분으로서 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 성형성과 비유전율의 점에서, EVA 또는 아크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 더불어 이용할 수 있고, 유전체층(B)은, 단층 혹은 복층으로 할 수도 있다.

또한, 유전체층(B)은 비유전율이 작을수록 광대역화하기 쉽기 때문에, 상기 재료를 발포화한 발포체를 사용하여도 좋다. 또한 이러한 발포체로서는, 유연성이 높은 발포체가 바람직하게 이용된다.

유전체층(B)의 비유전율은, 1∼10의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1∼5의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1∼3의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 비유전율이 상기 범위 내이면, 유전체층(B)을 제어하기 쉬운 두께로 설정할 수 있고, 또한 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭을 보다 넓은 것으로 설정하는 것이 가능해져, 흡수능을 보다 균일하게 갖는 전자파 흡수체를 얻을 수 있다.

또한, 상기 유전체층(B)의 비유전율은, 애질런트·테크놀러지사 제조 네트워크 애널라이저 N5230C, 간토덴시오요카이하츠사 제조 공동 공진기 CP531 등을 이용하여, 10 ㎓에 있어서의 비유전율을 공동 공진기 섭동법에 따라 측정할 수 있다.

유전체층(B)의 두께는, 50∼2000 ㎛인 것이 바람직하고, 100∼1500 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 100∼1000 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 지나치게 얇으면 두께 치수 정밀도의 확보가 곤란해져, 흡수 성능의 정밀도가 저하할 우려가 있고, 지나치게 두꺼우면 중량도 느는 일도 있어 다루기 어려워지거나, 재료 비용이 비싸지는 경향이 있다.

상기 도전층(C)은, 대상으로 하는 전자파를 전자파 흡수체의 이면 근방에서 반사시키기 위해 배치되는 것이고, 그 시트 저항은, 저항층(A)의 시트 저항보다 충분히 낮게 설정되어 있다. 이것들로부터, 도전층(C)의 재료로서는, 예컨대, ITO, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 이들 금속의 합금을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전층(C)에 ITO를 이용함으로써, 투명한 전자파 흡수체를 제공할 수 있어, 투명성이 필요로 되는 부위에의 적용이 가능해질 뿐만 아니라, 시공성의 개선을 도모할 수 있기 때문에, 특히 5∼15 중량％의 SnO₂를 함유하는 ITO가 바람직하게 이용된다. 도전층(C)에 ITO를 이용한 경우의 두께는, 20∼200 ㎚인 것이 바람직하고, 50∼150 ㎚인 것이 보다 바람직하다. 두께가 지나치게 두꺼우면 도전층(C)에 응력에 의해 크랙이 들어가기 쉬워지는 경향이 보여지고, 지나치게 얇으면 원하는 낮은 저항값을 얻기 어려워지는 경향이 보여지기 때문이다. 한편, 시트 저항값을 보다 용이하게 내릴 수 있어, 노이즈를 더욱 저감할 수 있는 점에서, Al 또는 그 합금이 바람직하게 이용된다. Al 또는 그 금속 합금을 이용한 경우의 도전층(C)의 두께는, 20 ㎚∼100 ㎛인 것이 바람직하고, 50 ㎚∼50 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 두께가 지나치게 두꺼우면 전자파 흡수체가 강직이 되어 취급하기 어려워지는 경향이 보여지고, 지나치게 얇으면 원하는 낮은 저항값을 얻기 어려워지는 경향이 보여지기 때문이다. 또한, 도전층(C)의 시트 저항은, 1.0×10^-7 Ω∼100 Ω인 것이 바람직하서, 1.0×10^-7 Ω∼20 Ω인 것이 보다 바람직하다.

상기 수지층(D₁, D₂)은, 저항층(A) 또는 도전층(C)을 스퍼터 등에 의해 형성할 때의 기판이 되는 것이며, 전자파 흡수체에 형성된 후에, 저항층(A) 및 도전층(C)을 외부로부터의 충격 등으로부터 보호하는 등이 역할을 달성하는 것이다. 이러한 수지층(D₁, D₂)의 재료로서는, 저항층(A) 또는 도전층(C)의 형성에 이용하는 증착이나 스퍼터 등의 고온에 견딜 수 있는 것이 바람직하고, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 아크릴(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 시클로올레핀폴리머(COP) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내열성이 우수하고, 치수 안정성과 비용의 밸런스가 좋기 때문에 PET가 바람직하게 이용된다. 또한, 수지층(D₁, D₂)은, 서로 동일한 재료로 이루어져 있어도 좋고, 각각 상이한 재료로 이루어져 있어도 좋다. 또한, 단층에 한정되지 않고 복층이어도 좋고, 수지층(D₁, D₂)을 마련하지 않아도 좋다.

수지층(D₁, D₂)의 두께는, 각각 10∼125 ㎛인 것이 바람직하고, 20∼50 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 지나치게 얇으면, 저항층(A)을 형성할 때에 주름이나 변형이 일어나기 쉬운 경향이 보여지기 때문이고, 지나치게 두꺼우면, 전자파 흡수체로서의 굴곡성이 저하하는 경향이 보여지기 때문이다. 또한, 수지층(D₁, D₂)은 서로 동일한 두께여도 좋고, 각각 상이한 두께여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 전자파 흡수체가, 저항층(A), 유전체층(B), 도전층(C), 수지층(D₁, D₂)의 적층체로 이루어져 있지만, 전자파 흡수체에는 이들 층 이외의 층을 마련하여도 좋다. 즉, 수지층(D₁)의 외측, 저항층(A)과 유전체층(B) 사이, 유전체층(B)과 도전층(C) 사이, 수지층(D₂)의 외측 등에 다른 층을 마련하도록 하여도 좋다. 예컨대, 저항층(A)과 유전체층(B) 사이에 코트층(도시하지 않음)을 마련하면, 유전체층(B) 중의 성분이 저항층(A)에 확산되는 것을 방지할 수 있어, 저항층(A)의 보호를 도모할 수 있다. 마찬가지로, 도전층(C)과 유전체층(B) 사이에 코트층(도시하지 않음)을 마련하면, 유전체층(B) 중의 성분이 도전층(C)에 확산되는 것을 방지할 수 있어, 도전층(C)의 보호를 도모할 수 있다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수지층(D₂)의 외측에 점착층(G)을 마련하면 다른 부재(피부착 부재)에의 부착이 용이해진다.

상기 코트층의 재료로서는, 예컨대, 이산화규소(SiO₂), 질화규소(SiN), 산화알루미늄(Al₂O₃), 질화알루미늄(AlN), 산화니오븀(Nb₂O₅), 주석·실리콘산화물(STO), 알루미늄 함유 산화아연(AZO) 등을 이용할 수 있다.

상기 점착층(G)의 재료로서는, 예컨대, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제 등의 점착제를 이용할 수 있다. 또한, 에멀션계 접착제, 고무계 접착제, 에폭시계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 비닐계 접착제, 실리콘계 접착제 등의 접착제를 이용할 수도 있고, 피부착 부재의 재질이나 형상에 의해 적절하게 선택할 수 있다. 그 중에서도, 장기간에 걸친 점착력을 발휘하여, 부착의 신뢰성이 높은 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 이용된다.

이러한 전자파 흡수체(도 1 참조)는, 예컨대, 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.

먼저, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 필름형으로 성형된 수지층(D₁) 위(도면에서는 아래)에 저항층(A)을 형성한다. 또한, 필름형으로 성형된 수지층(D₂) 위에 도전층(C)을 형성한다. 상기 저항층(A) 및 도전층(C)은, 스퍼터, 증착 등에 의해 형성할 수 있다. 그 중에서도, 저항값이나 두께를 엄밀하게 제어할 수 있는 점에서, 모두 스퍼터를 이용하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 유전체층(B)을 형성하는 수지 조성물을 필름형으로 프레스 성형한다. 그리고, 상기 유전체층(B)의 제1 면에, 수지층(D₁) 위에 형성된 저항층(A)을 중첩하고, 제2 면에, 수지층(D₂) 위에 형성된 도전층(C)을 중첩한다. 이에 의해, 도 1에 나타내는, 수지층(D₁), 저항층(A), 유전체층(B), 도전층(C), 수지층(D₂)이 이 순서로 적층된 전자파 흡수체를 얻을 수 있다.

이에 의하면, 유전체층(B)의 두께의 제어가 용이하기 때문에, 대상으로 하는 파장(주파)의 전자파를 효과적으로 흡수하는 전자파 흡수체로 할 수 있다. 또한, 저항층(A) 및 도전층(C)을 따로따로 형성할 수 있기 때문에, 전자파 흡수체의 제조에 걸리는 시간을 단축할 수 있어, 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 수지층(D₁, D₂)을 마련하지 않는 경우에는, 예컨대, 유전체층(B)에, 저항층(A) 및 도전층(C)의 재료를, 직접, 스퍼터, 증착 등에 의해 전자파 흡수체를 제조할 수 있다.

다음에, 상기 자성 전자파 흡수체 또는 유전성 전자파 흡수체인 본 발명의 제2 실시형태의 전자파 흡수체로서는, 예컨대, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유전체층(E)과 도전층(F)을 가지고 있는 것을 들 수 있다. 자성 전자파 흡수체는, 유전체층(E)의 외측으로부터 조사된 전자파를, 첨가되는 자성체의 자기 모멘트의 추종 지연을 이용한 자성 손실에 의해 흡수하는 전자파 흡수체이다. 한편, 유전성 전자파 흡수체는, 첨가되는 유전체의 분극의 추종 지연을 이용한 열 손실에 의해 흡수하는 전자파 흡수체이다. 또한, 자성체와 유전체를 조합하여 첨가한 전자파 흡수체로 하여도 좋다.

자성 전자파 흡수체의 경우, 상기 유전체층(E)은, 상기 유전체층(B)과 동일한 재료로 이루어지는 수지 조성물에, 자성체를 함유시킨 것을, 경화 후에 미리 정해진 두께가 되도록 성형하여, 경화시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 자성체로서는, 부가한 전계에 의해 전자파를 흡수하는 것을 들 수 있고, 예컨대, 케천 블랙, 아세틸렌 블랙, 퍼니스 블랙, 흑연, 팽창 흑연 등의 도전성 카본, 철, 니켈, 페라이트 등의 자성분 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 수지 조성물에의 분산성이 우수한 점에서, 금속 카르보닐 착체를 이용하는 것이 바람직하고, 특히 카르보닐철분이 바람직하게 이용된다.

유전성 전자파 흡수체의 경우, 상기 유전체층(E)은, 상기 유전체층(B)과 같은 재료로 이루어지는 수지 조성물에, 유전체를 함유시킨 것을, 경화 후에 미리 정해진 두께가 되도록 성형하여, 경화시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 유전체로서는, 부가한 자계에 의해 전자파를 흡수하는 것을 들 수 있고, 예컨대, 케천 블랙, 아세틸렌 블랙, 퍼니스 블랙, 흑연, 팽창 흑연 등의 카본, 티타늄산바륨이나 티타늄산지르콘산연 등의 강유전체를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 재료 비용이 낮은 점에서 카본 분말이 바람직하게 이용된다.

그리고, 유전체층(E)의 두께는, 50∼2000 ㎛인 것이 바람직하고, 100∼1500 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 지나치게 얇으면 두께 치수 정밀도의 확보가 곤란해지는 경향이 보여지고, 지나치게 두꺼우면 재료 비용이 비싸지는 것 뿐만 아니라, 중량이 지나치게 증가하는 경향이 보여지기 때문이다.

또한, 유전체층(E)의 비유전율은, 1∼10의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1∼5의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 비유전율이 상기 범위 내이면, 유전체층(E)을 제어하기 쉬운 두께로 설정할 수 있고, 또한 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭을 보다 넓은 것으로 설정하는 것이 가능해지고, 또한, 흡수능을 보다 균일하게 갖는 전자파 흡수체를 얻을 수 있다.

상기 도전층(F)은, 대상으로 하는 파장(주파)의 전자파를 전자파 흡수체의 이면 근방에서 반사시키기 위해 배치되는 것이기 때문에, 도전층(F)의 재료로서는, 예컨대, ITO, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 이들 금속의 합금을 들 수 있다.

또한, 도전층(F)의 두께는, 20 ㎚∼100 ㎛인 것이 바람직하고, 50 ㎚∼50 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 두께가 지나치게 두꺼우면 도전층(F)에 응력이나 크랙이 들어가기 쉬워지는 경향이 보여지고, 지나치게 얇으면 원하는 낮은 저항값을 얻기 어려워지는 경향이 보여지기 때문이다. 그리고, 도전층(F)의 시트 저항은, 1.0×10^-7 Ω∼100 Ω인 것이 바람직하고, 1.0×10^-7 Ω∼20 Ω인 것이 보다 바람직하다.

이러한 전자파 흡수체(도 4 참조)는, 예컨대, 프레스 성형 등에 의해 필름형으로 성형된 유전체층(E)에, 도전층(F)의 재료를 스퍼터, 증착 등에 의해 제조할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 전자파 흡수체가, 유전체층(E)과 도전층(F)의 적층체로 이루어져 있지만, 전자파 흡수체에 이들 이외의 층을 마련하여도 좋다. 즉, 유전체층(E)의 외측, 유전체층(E)과 도전층(F) 사이, 도전층(F)의 외측 등에 다른 층을 마련하도록 하여도 좋다. 예컨대, 유전체층(E)과 도전층(F) 사이에 코트층(도시하지 않음)을 마련하면, 유전체층(E) 중의 성분이 도전층(F)에 확산되는 것을 방지할 수 있어, 도전층(F)의 보호를 도모할 수 있다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 도전층(F)의 외측에 점착층(G)을 마련하면 다른 부재(피부착 부재)에의 부착이 용이해진다. 상기 코트층 및 점착층(G)의 재료로서는, 도 1에 나타내는 실시형태와 동일한 것을 이용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.

하기에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼10 및 비교예 1, 2의 전자파 흡수체를 제작하고, 이들에 대해서, 키컴사 제조 전파 흡수체(전파 흡수 재료)·반사 감쇠량 측정 장치 LAF-26.5B를 이용하여, JIS R 1679(전파 흡수체의 밀리파대에 있어서의 전파 흡수 특성 측정 방법)에 준거하여, 사입사 15°로 전자파를 조사하여, 각각 반사 흡수량을 측정하였다. 결과를 후기하는 표 1 및 도 6, 도 7에 나타낸다.

<실시예 1>

도 1에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 미쓰이·듀퐁 폴리케미컬사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250, 비유전율 2.45)를 120℃에서 프레스 성형하여, 560 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(B)을 제작하였다. 이 유전체층(B)의 제2 면에, 도전층(C)으로서 표면 저항이 20 Ω/□가 되도록 ITO가 스퍼터 형성된 38 ㎛ 두께의 PET 필름[수지층(D₁)]을, 도전층(C)을 유전체층(B)에 대치하도록 서로 접합시켰다. 그리고, 상기 유전체층(B)의 제1 면에, 저항층(A)으로서 표면 저항이 380 Ω/□가 되도록 ITO가 스퍼터 형성된 38 ㎛ 두께의 PET 필름[수지층(D₂)]을 저항층(A)이 유전체층(B)에 대치하도록 서로 접합시켜, 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<실시예 2>

도 1에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 유전체층(B)을 하기와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

(유전체층(B))

미쓰이 듀퐁사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250) 100 중량부에, 사카이카가쿠코교사 제조 티타늄산바륨(BT-01)을 50 중량부 첨가하고, 믹싱 롤로 혼련한 후, 120℃에서 프레스 성형하여, 458 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(B)을 제작하였다. 이 유전체층(B)의 비유전율은 3.90이었다.

<실시예 3>

(유전체층(B))

미쓰이 듀퐁사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250) 100 중량부에, 사카이카가쿠코교사 제조 티타늄산바륨(BT-01)을 100 중량부 첨가하고, 믹싱 롤로 혼련한 후, 120℃에서 프레스 성형하여, 397 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(B)을 제작하였다. 이 유전체층(B)의 비유전율은 5.19였다.

<실시예 4>

(유전체층(B))

미쓰이 듀퐁사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250) 100 중량부에, 사카이카가쿠코교사 제조 티타늄산바륨(BT-01)을 200 중량부 첨가하고, 믹싱 롤로 혼련한 후, 120℃에서 프레스 성형하여, 336 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(B)을 제작하였다. 이 유전체층(B)의 비유전율은 7.25였다.

<실시예 5>

도 1에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 유전체층(B)을 닛토덴코사 제조의 올레핀계 발포체 SCF100(비유전율 1.07)을 두께 822 ㎛로 슬라이스한 것으로 변경하고, 저항층(A) 및 도전층(C)을 각각 두께 30 ㎛로 형성한 아크릴계 점착제를 통해 유전체층(B)에 서로 접합시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<실시예 6>

도 1에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 유전체층(B)을 폴리에스테르계 발포체 SCF T100(비유전율 1.09)을 두께 793 ㎛로 슬라이스한 것으로 변경하고, 저항층(A) 및 도전층(C)을 각각 두께 30 ㎛로 형성한 아크릴계 점착제를 통해 유전체층(B)에 서로 접합시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<실시예 7>

도 4에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 미쓰이 듀퐁사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250) 100 중량부에, 뉴메탈스 엔드 케미컬스사 제조 카르보닐철분 YW1을 300 중량부 첨가하고, 믹싱 롤로 혼련한 후, 120℃에서 프레스 성형하여, 1200 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(E)을 제작하였다. 이 유전체층(E)의 비유전율은 6.60이었다. 상기 유전체층(E)의 편면에, 도전층(F)으로서, ITO 필름(표면 저항 20 Ω/□)을 서로 접합시켜, 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<실시예 8>

도 4에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 도전층(F)으로서, 알루미늄박/PET 복합 필름(UACJ사 제조 알루미늄박 7 ㎛/PET 9 ㎛)을, 알루미늄박면을 유전체층(E)에 대치시켜 서로 접합시킨 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여, 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<실시예 9>

도 1에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 유전체층(B)을 쿠라레사 제조 열 가소 아크릴계 엘라스토머(클라리티 2330, 비유전율 2.55)를 150℃에서 프레스 성형하여, 두께 561 ㎛의 필름으로 성형한 것으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<실시예 10>

도 1에 도시하는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 유전체층(B)을 쿠라레사 제조 열 가소 아크릴계 엘라스토머(클라리티 2330, 비유전율 2.55)를 150℃에서 프레스 성형하여, 두께 538 ㎛의 필름으로 성형한 것으로 변경하고, 또한, 저항층(A)으로서, 알루미늄박/PET 복합 필름(UACJ사 제조 알루미늄박 7 ㎛/PET 9 ㎛)을, 알루미늄박면을 유전체층(B)에 대치시켜 서로 접합시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

<비교예 1>

(유전체층(B))

미쓰이 듀퐁사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250) 100 중량부에, 사카이 카가쿠코쿄사 제조 티타늄산바륨(BT-01)을 300 중량부 첨가하고, 믹싱 롤로 혼련한 후, 120℃에서 프레스 성형하여, 242 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(B)을 제작하였다. 이 유전체층(B)의 비유전율은 14.0이었다.

<비교예 2>

도 4에 나타내는 전자파 흡수체를 얻는 방법에 준하여, 유전체층(E)을 하기와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 할 목적으로 하는 전자파 흡수체를 얻었다.

(유전체층(E))

미쓰이 듀퐁사 제조 EVA 수지(에바플렉스 EV250) 100 중량부에, 뉴메탈스 엔드 케미컬스사 제조 카르보닐철분 YW1을 400 중량부 첨가하고, 믹싱 롤로 혼련한 후, 120℃에서 프레스 성형하여, 1200 ㎛ 두께 필름으로 성형하여 유전체층(E)을 제작하였다. 이 유전체층(E)의 비유전율은 10.3이었다.

상기 표 1 및 도 6, 도 7의 결과로부터, 실시예 1∼10은, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 반사 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭이 2 ㎓ 이상이고, 특히 실시예 1∼3, 5, 6, 9, 10은, 동대역폭이 10.0 ㎓ 이상이라고 하는 넓은 폭을 갖는 것을 알 수 있다. 또한 비유전율이 작을수록 20 ㏈ 대역폭이 넓어지는 경향이 있다. 이에 대하여, 비교예 1, 2는, 60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 약간의 흡수능을 발휘하지만, 반사 흡수량이 20 ㏈ 이상이 되는 흡수능을 어떤 범위에 있어서도 실현할 수는 없었다.

상기 실시예에 있어서는, 본 발명에 있어서의 구체적인 형태에 대해서 나타내었지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석되는 것이 아니다. 당업자에게 분명한 여러 가지 변형은, 본 발명의 범위 내인 것이 기도되어 있다.

본 발명은 폭넓은 주파수 대역에 있어서, 장기간에 걸쳐 불필요한 전자파를 흡수하는 성능을 발휘할 수 있기 때문에, 자동차 충돌 방지 시스템에 이용하는 밀리파 레이더의 전자파 흡수체에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 그 외의 용도로서 자동차, 도로, 사람의 상호간에 정보 통신을 행하는 고도 도로 교통 시스템(ITS)이나 밀리파를 이용한 차세대 이동 통신 시스템(5G)에 있어서도, 전파 간섭 억제나 노이즈 저감의 목적으로 이용할 수 있다.

Claims

60∼90 ㎓의 주파수 대역에 있어서, 전자파 흡수량이 20 ㏈ 이상인 주파수 대역의 대역폭이 2 ㎓ 이상인 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.
제1항에 있어서,
유전체층과, 상기 유전체층의 제1 면에 마련되는 저항층과, 상기 유전체층의 제2 면에 마련되어 상기 저항층보다 낮은 시트 저항을 갖는 도전층을 갖는 전자파 흡수체로서, 상기 유전체층의 비유전율이 1∼10의 범위에 있는 것인 전자파 흡수체.
제1항에 있어서,
유전체층과, 상기 유전체층의 편면에 마련되는 도전층을 갖는 전자파 흡수체로서, 상기 유전체층의 비유전율이 1∼10의 범위에 있는 것인 전자파 흡수체.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 유전체층은 고분자 필름인 것인 전자파 흡수체.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체층은 발포체인 것인 전자파 흡수체.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체층은 자성체 및 유전체 중 적어도 한쪽을 함유하는 것인 전자파 흡수체.
제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항층은 산화인듐주석을 함유하는 것인 전자파 흡수체.
제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항층의 시트 저항이 320∼500 Ω/□의 범위로 설정된 것인 전자파 흡수체.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전층은 산화인듐주석을 함유하는 것인 전자파 흡수체.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전층은 알루미늄 및 그의 합금 중의 적어도 한쪽을 함유하는 것인 전자파 흡수체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
점착층을 더 구비하고, 상기 점착층이 상기 도전층의 외측에 마련된 것인 전자파 흡수체.